建筑工程软土地基处理技术分析及应用 王兆明

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:王兆明
[导读] 伴随当前城市化的深入,建筑行业快速发展,在建筑施工方面的要求也逐步提高,另外在修筑建筑过程中,很容易遇上软土地基,导致修筑的难度大幅度增加

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        摘要:伴随当前城市化的深入,建筑行业快速发展,在建筑施工方面的要求也逐步提高,另外在修筑建筑过程中,很容易遇上软土地基,导致修筑的难度大幅度增加,所以需要采取合理的软土地基施工技术,让建筑工程施工的效率提高。
        关键词:建筑工程;软土地基;处理技术;监管


        1 建筑工程软体地基处理的重要意义
        很多地区都会存在软土地基,软土地基结构往往存在一定的不稳定性,会严重影响整个建筑工程的结构。在处理软土地基的过程中,需要注意与实际情况结合,采取针对性的施工技术,保证其力学性能。由于软土地基往往会具有一定的可压缩性、不可预测和透水性,所以会导致建筑的地基基础不良。这就需要对软土地基进行一定的操作,确保整个地基的力学性能满足上部结构的施工要求。在施工前,施工企业需要进行勘测,了解现场的情况,明确施工现场的土质类型以及土壤的性质,通过沟通交流,确保软土地基的及时处理。在处理软土地基的过程中,会使用到一些新技术和新设备,这能够有效改善地基土质,同时为后续施工奠定良好的基础。
        2 软土地基的特点与危害
        软土地基主要以杂填土、松软土和淤泥质土为主。软土当中往往富含大量有机物,这些问题会导致软土地基加荷速度和排水固结受到一定的影响,地基的抗剪强度无法达到要求。另外,由于软土当中含有大量的水分孔隙较大,会造成自身承重力弱,稳定性差,在应用过程中压缩性高,很容易造成沉降。
        2.1 透水性能差
        一般情况下,软土的渗透系数相对较小,如果外界载荷达到一定阈值,可能会造成工程地基产生坍塌等问题,软基内部往往具有大量的有机质。这些有机质作用过程中,土壤当中会出现大量气泡,影响土体内部渗透通道的正常运行,造成地基渗透率下降,如果在软土层上铺设地基,可能会造成大规模的沉降。如果不对其进行及时处理,很容易导致严重的地基坍塌事故,影响建筑安全[1]。
        2.2 抗剪强度较低
        在软土地基中,排水固结的能力非常有限,由于受到外部抗剪强度的影响,软土在抗剪强度方面相对较低。取消排水措施后,软土当中的土壤摩擦角降到零,另外抗剪强度逐步变差。如果在施工过程中,外部产生固结排水的现象,会导致地基出现短时间下沉的情况,影响整个施工强度。如果不针对性地进行处理,可能会导致地基上部的建筑结构产生明显下降而造成工程项目的使用寿命缩短。
        2.3 含水量较大
        在很多软土地基当中,有大量的粘土和粉土,内部具有大量的有机质,上述物质具有较强的吸水性,无论是在简单地质环境下,还是在复杂地质环境下,都有可能会生成大量的絮状结构,导致某些区域的吸水能力提升。软土地基往往会呈现软塑状态或半流塑状态,其中的颗粒具有较大的孔隙,含水量高。因为土质往往没有较大的稳定性,在自然界降雨量增加的情况下,很容易出现地基上部结构塌陷的问题[2]。
        2.4 明显的流变性
        在建筑施工过程中,外部载荷逐步加大,软土地基的流变性也会减弱,很多地区的土层当中出现严重剪切变形,这一过程相对较为缓慢。如果软土地基的固结沉降停止,那抗剪强度也会逐步出现下降的情况,同时导致固结沉降等问题。
        3 软土地基处理技术及应用
        3.1 强夯法对软土地基的处理
        强夯技术的目的在于提高地基的承载力,在施工中将重锤上升到一定高度之后自由下落,这样可以对地面进行强大的冲击。在利用强夯法的过程中可以进行软土地基的机械加固。


一般工程项目施工中,使用起吊设备提升重锤到10米左右,重锤的质量范围在10吨到25吨,在自由下落时产生非常大的冲击力,可以快速夯实土壤。该方法主要应用于软土、粘土和砂性土当中,应用效果较好,不会影响周边的环境,而且可以在其他建筑较为密集的区域进行使用。强夯施工技术在工程施工中可以快速提升施工速度,和压路机碾压施工相比,虽然施工成本有一定的增加,然而工程周期缩短,经济效益非常显著[3]。
        3.2 排水固结法规范化应用
        排水固结法的应用较为普遍,其主要原理在于通过对大量的水分进行处理,使软土地基的含水量降低,这样可以使地基结构的应用性能提升,保证地基具有较强的承载力。在施工中,可以设置一些竖向的排水沟,将水逐步排入软土地基当中,保证软土地基的稳定性、抗压性和抗剪能力,使建筑施工的稳定性增强。排水固结法主要有三种:首先是砂井法,这种方法的主要原理在于有效填充原有地基结构,通过形成砂井排水管道的方法来减少含水量,保证含水量符合要求。该方法的优点在于操作非常便捷,排水过程非常快。其次为堆载预压法,在施工过程中,使用荷载预压的方法,在外界的作用力下,降低软土地基的影响,达到满意的排水固结效果。最后是电渗排水法,这种方法主要是把直流电机插入土壤中,通过阳极将土壤中的水逐渐渗透出来,转移到阴极,接着在阴极逐步排出[4]。
        3.3 换填法
        通过换填法处理软土地基需要预先进行开挖工作,替换掉一些无法达到施工要求的原土,接着从外部将一些符合施工需要的材料回填到地基当中,通常而言,在施工时需要回填半米到三米的土体。如果换填的深度过深或过浅,都不适合使用换填法进行操作。在确认开挖深度的时候,需要进行现场勘查,详细地分析整个施工现场的状况,该方法主要在一些暗沟、湿陷性黄土和淤泥等环境当中应用。在工程推进时,需要注意根据荷载量来分析。另外需要事先对排水沟进行开挖,防止外表水、地下水外渗的问题,另外一些软土地质很容易导致土体出现倾斜等情况,需要分层分步骤的进行回填。为了确保换填的效果,需要进行碾压,保证压实的均匀度和密实度,如果填料较为干燥,需要及时洒水。
        3.4 旋喷桩加固施工技术
        旋喷桩法主要是用钻机来钻进地机,在钻井过程中深入注浆。这一技术可以有效实现对软土地基的加固处理,在施工中,主要通过旋喷钻机施工。可以大幅度提高软土地基的加固效果。注浆管的顶端需要进行喷嘴的设置,到达指定位置之后就持续不断地对内部土体进行冲刷,通过旋喷注浆水泥的方式对地基进行固结,形成增强体。注浆时需要注意对喷头的位置和方向进行调整,旋喷效果达到最佳状态,这样可以有效地提升地基的承载力,减少不均匀沉降的出现,还可以避免渗水等问题的出现这种方法,适应性较广,在施工的过程中可以优先考虑。在施工过程中,由于冲击能量的影响,大量软体地基的颗粒物会被切开,另外一些相对较小的颗粒能够逐步冒出地面,剩余颗粒则会随着喷射流速的增加,压力逐步增加,使土体变得规律排列[5]。
        结束语
        总而言之,在建筑工程软土地基施工时,需要与现场的实际情况结合,做好施工前的准备工作,加强现场的勘察和监管,针对性地进行设计,合理地进行软土地基的处理,这样才能提高地基的稳定性和承载能力,保证建筑的质量,提高人们的居住体验。
        参考文献:
        [1] 贾辰乾.公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[J].工程技术:全文版:2019(13),00100-00100.
        [2] 张国彦,王福民.建筑工程软土地基处理技术分析[J].现代国企研究,2015,000(004):P.144-144,146.
        [3] 王玉鹏.关于建筑工程软土地基处理技术的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2018,000(008):1423.
        [4] 张道杰,葛莹.公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J].工程技术研究,2020,v.5;No.57(01):81-82.
        [5] 耿志国.公路桥梁工程中软土地基施工存在的问题及处理措施探讨[J].技术与市场,2019,026(008):129-130.

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